C++：对象的引用计数器

Question

我需要一个未在堆上分配的对象的引用计数器。

我需要它来实现的，不能轻易复制和破坏对象RAII机制：

class File 
{ 
private: 
    int fd; 
public: 
    File(const std::string &path) ... // opening file 
    destroy();       // actually closing file 

    File(const File &f) ...   // just copying the fd 
    ~File();       // doing nothing 
} 

对于这样一个std::shared_ptr的情景通常用于：构造函数和对象的析构函数，其指针共享被调用一次。

但是在我的情况下，我宁愿避免在堆上分配对象。我需要一个类似std::shared_ptr的shared_object类，以便我的类的非复制构造函数和destroy函数（在上例中）只被调用一次。

这样的事情是否存在？

Answer 1

如果要在动态存储（“在堆上”）分配没有任何共享指针行为，您可以查看various smart pointer implementation strategies。在Modern C++ Design中，作者在“智能指针”一章中讨论了许多这些策略，它们是freely (and legally) available online。

您将感兴趣的技术是参考链接。使用这种技术，智能指针对象在双向双向链表中链接在一起，而不是指向动态分配的引用计数器。

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之所以这么说，使用std::shared_ptr，std::unique_ptr或助推变种可能会快写，更容易维护。如果动态分配和引用计数永远是瓶颈（我怀疑它会是什么，但是我们不能一概而论），您可以花时间使用自定义引用链接版本。

Answer 2

您可以将自己的删除器提供给std :: shared_ptr，该std :: shared_ptr将调用您的自定义销毁函数而不是删除。

class File 
{ 
private: 
    int fd; 
public: 
    static void destroyThis(File* f){f->destroy();} 
    File(const std::string &path) ... // opening file 
    void destroy();       // actually closing file 

    File(const File &f) ...   // You probably don't need this anymore. 
    ~File();       // doing nothing 
}; 

File fileObj("path"); 
std::shared_ptr<File> pf(&fileObj,std::bind(&File::destroyThis,std::placeholders::_1)); 
std::shared_ptr<File> pf2(pf); 

Answer 3

我相信下面的架构满足您的要求：保持重复的文件实例之间

// pseudo-code 
class File 
{ 
private: 
    int fd; 
    File* prev; 
    File* next; 
public: 
    File(const std::string &path) : 
     fd(open(path)), 
     prev(0), 
     next(0) 
    {} 

    void destroy() 
    { 
     close(fd); 
    } 

    File(const File &f) 
     fd(f.fd), 
     prev(&f), 
     next(f.next) 
    { 
     if (next) 
      next->prev = this; 

     f.next = this; 
    } 


    ~File() 
    { 
     if (prev) 
      prev->next = next; 

     if (next) 
      next->prev = prev; 

     if ((!prev) && (!next)) 
      destroy(); 
    } 
}; 

一个双向链表。列表的最后一个成员，因此最后的重复调用会被销毁。不需要堆分配。

（显然，这不是线程安全的，你可以用互斥锁保护，也可以使用无锁的方法，来维护该列表。）